Формування складу дендритів в литих багатокомпонентних високоентропійних однофазних сплавах з ОЦК кристалічною граткою

Анотація

Методами структурного аналізу — рентгенофазового, растрової електронної мікроскопії, Оже-електронної спектроскопії, электронно-зондового рентгенівського мікроаналізу; а також механічних випробувань — низько- (20 °С) та високотемпературного (20—1000 °С) короткочасного (1 хв) та подовженого (60 хв) індентування, високотемпературного випробування на одновісний стиск та розтяг вивчено розподіл елементів в литих багатокомпонентних однофазних високоентропійних сплавах (ВЕС) з ОЦК кристалічною граткою та визначено їх механічні властивості. На вивчених сплавах показано, що однофазні тверді розчини заміщення з ОЦК кристалічною граткою утворюються при варіюванні складів литих еквіатомних ВЕС, яке дозволяє змінювати електронну концентрацію в межах 4,60—7,20 ел/am. Для досліджених ОЦК ВЕС характерна дендритна ліквація: осі дендритів збагачені ОЦК металами з найбільшою температурою плавлення в сплаві. В той же час міждендритні області вміщують у найбільшій кількості менш тугоплавкі метали. Параметр кристалічної гратки ОЦК фази в однофазних ВЕС найбільш близький до параметра гратки того ОЦК металу в сплаві, у якого найбільша температура плавлення. Відносна різниця знаходиться в межах 0—0,8%. Метод локальної Оже-електронної спектроскопії (діаметр поверхні, що аналізується, складає 8—10 нм) дозволяє найбільш чітко аналізувати дендритну ліквацію. Метод рентгеноспектрального мікроаналізу (досліджена площа сплаву дорівнює ~ЗхЗ мкм) "усереднює" концентрації елементів сплаву, що визначаються, наближаючи їх значення до шихтових еквіатомних. Вивчені ВЕС мають підвищені механічні характеристики при високих температурах.